本技术属于磁性元器件,具体涉及一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯。
背景技术:
1、随着第三代半导体技术的应用普及,对各种电力电子元器件的性能提出了新的要求,功率更大、频率更高,而且由于空间的限制,emc电路中的磁性元器件的集成度越来越高。
2、一般传导干扰可以分为共模干扰和差模干扰两种,其电磁干扰信号的回路及解决方案是不同的,此时就需要电路中有一个共模电感解决共模干扰问题,还需要一个差模电感解决差模干扰问题,但随着电路结构越来越紧凑,没有足够的空间安装上述多个磁环。
3、专利cn 115938747 a公开了一种差共模一体滤波电感,包括磁芯和绕制在所述磁芯上的两个绕组线圈。所述磁芯由两个ee型磁芯相对组合而成,所述差共模一体滤波电感的差模感量基于所述两个ee型磁芯的相对的中间磁柱所形成的气隙调整;或所述磁芯包括圆形磁环和片状磁芯,所述片状磁芯经过所述圆形磁环的圆心,且两端与所述圆形磁环相接,其差模感量可以通过调节插入的片状磁芯的数量和尺寸来设置。但其磁芯的形状设置较为受限,只能是ee型磁芯或圆形磁芯,且差模感量的调整是通过ee型磁芯间的气隙或是插入的片状磁芯的数量和尺寸来调整,其结构设计及性能调节的灵活性受限。
4、专利cn 116864283 a公开了一种共差模电感磁芯,通过在环状磁芯的线圈间设有导磁体来实现共模/差模一体化。专利cn 210667963 u公开了一种自带差模效果的共模电感,通过在主磁芯中部设置有磁片,磁片构成主磁芯中部的磁分路以达到消除差模干扰的效果。上述专利同样是通过调整楔形导磁体或垂直状导磁体之间的缝隙,或是磁片与磁芯之间的间隙来调节差模电感,结构设计及性能调节的灵活性受限。
技术实现思路
1、针对以上现有技术存在的缺点和不足之处,本实用新型的目的在于提供一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯。
2、本实用新型目的通过以下技术方案实现:
3、一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯,包括由纳米晶和/或非晶带材卷绕而成的主磁环和设置于主磁环窗口内的磁性组件,所述磁性组件为双面胶粘贴复合的多层碎磁处理后的纳米晶和/或非晶材料层,磁性组件的磁导率低于主磁环磁导率,且磁性组件两端与主磁环内壁接触连接。
4、进一步地,所述纳米晶和/或非晶带材的宽度为1~100mm,厚度为5~25μm。
5、进一步地,所述主磁环为环形、跑道型、矩形、椭圆形等形状的闭合磁路。
6、进一步地,所述磁性组件的数量为一个或多个的组合;磁性组件的形状为宽度为10~100mm、厚度为1~100mm的条形、折线形、楔形、梯形或s形等。
7、进一步地,所述磁性组件中纳米晶和/或非晶材料层的单层厚度为5~25μm。
8、进一步地,所述磁性组件中双面胶的厚度为1~5μm。
9、需要说明的是,本实用新型的磁性组件的设置位置可以通过主磁环中心,也可以不通过主磁环中心;其分布可以是均匀分布,也可以非均匀分布,其结构设计与性能调节更加灵活多变。
10、所述纳米晶和/或非晶带材或纳米晶和/或非晶材料可选用本领域常用的铁基纳米晶材料,如常规的fe-cu-nb-si-b系纳米晶和/或非晶材料。更优选为febal.cu1nb3si15.5b7纳米晶和/或非晶合金材料。
11、进一步地,所述碎磁处理后的纳米晶和/或非晶材料层的碎裂细片的大小为0.1~3mm;碎裂缝隙的宽度为0.02~10μm。所述碎磁处理可采用横向或纵向辊剪,带有凸点的圆辊或平板碾压,或其它可以使纳米晶带材出现均匀碎裂缝隙的方法。通过碎磁处理的破碎程度及纳米晶和/或非晶带材的复合层数方便的调节磁导率大小,从而实现与主磁环之间的磁导率差异来调节差模感量。
12、进一步地,所述主磁环的相对初始磁导率为2~20万,其在100khz的有效磁导率为1.5~6万;所述磁性组件的相对初始磁导率为100~30000,其在100khz的有效磁导率为100~30000。
13、本实用新型的共模电感磁芯可通过如下方法制备得到:
14、(1)将纳米晶带材卷绕为闭合磁路磁芯,经热处理晶化退火后,使用环氧树脂胶液浸胶固化,得到主磁环;
15、(2)将纳米晶带材经热处理晶化退火后,使用压敏双面胶多层覆合,将所得多层带材进行碎磁处理以降低其磁导率,将碎磁处理后的带材进行模切加工成型,得到磁性组件;
16、(3)将步骤(1)所得主磁环放入配套的塑料护盒内,然后将步骤(2)所得磁性组件插入主磁环的窗口中,磁性组件两端与主磁环的内壁接触,得到具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯。
17、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
18、(1)本实用新型的电感磁芯通过主磁环与主磁环窗口中磁性组件之间的磁导率差异,以及磁性组件的数量及位置来调节差模感量,具有结构设计及性能调节灵活的优点。
19、(2)本实用新型的磁性组件选择为经双面胶粘贴复合制成的多层碎磁处理后的纳米晶和/或非晶材料层,其可以通过碎磁处理的破碎程度及纳米晶和/或非晶材料层的复合层数方便的调节磁导率大小,从而实现与主磁环之间的磁导率差异来调节差模感量,具有性能调节方便,对结构位置设置限制小的优点。
1.一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯,其特征在于,包括由纳米晶和/或非晶带材卷绕而成的主磁环和设置于主磁环窗口内的磁性组件,所述磁性组件为双面胶粘贴复合的多层碎磁处理后的纳米晶和/或非晶材料层,磁性组件的磁导率低于主磁环磁导率,且磁性组件两端与主磁环内壁接触连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯,其特征在于,所述纳米晶和/或非晶带材的宽度为1~100mm,厚度为5~25μm。
3.根据权利要求1所述的一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯,其特征在于,所述主磁环为环形、跑道型、矩形、椭圆形形状的闭合磁路。
4.根据权利要求1所述的一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯,其特征在于,所述磁性组件的数量为一个或多个的组合;磁性组件的形状为宽度为10~100mm、厚度为1~100mm的条形、折线形、楔形、梯形或s形。
5.根据权利要求1所述的一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯,其特征在于,所述磁性组件中纳米晶和/或非晶材料层的单层厚度为5~25μm。
6.根据权利要求1所述的一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯,其特征在于,所述磁性组件中双面胶的厚度为1~5μm。
7.根据权利要求1所述的一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯,其特征在于,所述碎磁处理后的纳米晶和/或非晶材料层的碎裂细片的大小为0.1~3mm;碎裂缝隙的宽度为0.02~10μm。
8.根据权利要求1所述的一种具有差模干扰抑制作用的共模电感磁芯,其特征在于,所述主磁环的相对初始磁导率为2~20万,其在100khz的有效磁导率为1.5~6万;所述磁性组件的相对初始磁导率为100~30000,其在100khz的有效磁导率为100~30000。
